Avaliação da microextração líquid-líquido dispersiva na determinação de impurezas metálicas em Arnica

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Data
2020-07-24
Autores
Grecco, Giulia Brick [UNIFESP]
Orientadores
Calixto, Leandro Augusto [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
Arnicas Solidago microglossa DC. and Arnica montana L.Arnica, are a natural medicine with analgesic, anti-inflammatory and antiseptic action, is easily accessible by the Brazilian population. These products are susceptible to contamination by elemental impurities that are harmful to the human health. In 2017, the United States Pharmacopeia (USP) has published two new chapters for heavy metal determination. The classical method was replaced by advanced analytical techniques such as optical emission spectrometry or inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP OES and ICP-MS, respectively). However, these are high cost techniques to implement in small laboratories. Dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) involves the rapid injection of a mixture of extractor and dispersant solvents into the sample. The use of ionic liquids (IL-DLLME) and / or complexing agents (cDLLME) to extract metals from samples is an interesting alternative in the determinination of metals normally present in trace levels in pharmaceutical samples. This procedure contributes to improve limits of quantification (LOQ), allowing the use of alternative analytical techniques to ICP such as capillary electrophoresis, atomic absorption and UV-Vis spectrophotometry. Therefore, this work aimed to use a design of experiment (DOE) for the optimization of DLLME for determination of metallic impurities in arnica infusion. The replacement of chlorinated or toxic solvents, such as chloroform and methanol, with a combination of organic carbonates and ionic liquids, proved to be a promising alternative, thus allowing the development of an analytical methodology that follows the precepts of green chemistry. Initially, the matrix effect was proven due to the difference in extraction efficiency between water and infusion in addition to the absence of parallelism between curves. This problem was solved by changing the form of quantification by performing the analytical curve in infusion of arnica. The enrichment factor in tea was between 89 - 127. The method was validated according to RDC 166 where the parameters selectivity, linearity, precision, accuracy, limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were evaluated. The defined range was 5.0– 100.0 ppb for cadmium and lead, and 1.5 – 30.0 ppb for mercury, with accuracy was between 94% and 107% and DPR 1.77% and 8.51%. The technique proved to be applicable for the analysis of elemental impurities in other infusions such as Passiflora incarnata.
As Arnicas Solidago microglossa DC. e Arnica montana L. são medicamentos naturais com ação analgésica, anti-inflamatória e antisséptica, é facilmente acessível à população brasileira. Esses produtos são suscetíveis à contaminação por impurezas elementares que são prejudiciais à saúde humana. Em 2017, a Farmacopeia dos Estados Unidos (USP) publicou dois novos capítulos para determinação de metais pesados. O método clássico foi substituído por técnicas analíticas avançadas, como espectrometria de emissão óptica ou espectrometria de massa de plasma indutivamente acoplada (ICP OES e ICP-MS, respectivamente). No entanto, essas são técnicas de alto custo para implementar em pequenos laboratórios. A microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) envolve a injeção rápida de uma mistura de extratores e solventes dispersantes na amostra. O uso de líquidos iônicos (IL-DLLME) e / ou agentes complexantes (cDLLME) para extrair metais de amostras é uma alternativa interessante na determinação de metais normalmente presentes em níveis de traço em amostras farmacêuticas. Este procedimento contribui para melhorar os limites de quantificação (LQ), permitindo o uso de técnicas analíticas alternativas ao ICP, como eletroforese capilar, absorção atômica e espectrofotometria UV-Vis. Portanto, este trabalho teve como objetivo utilizar um planejamento experimental (DOE) para a otimização da DLLME na determinação de impurezas metálicas no chá de arnica. A substituição de solventes clorados ou tóxicos, como clorofórmio e metanol, por uma combinação de carbonatos orgânicos e líquidos iônicos, mostrou-se uma alternativa promissora, permitindo assim o desenvolvimento de uma metodologia analítica que segue os preceitos da química verde. Inicialmente foi comprovado o efeito matriz devido a diferença de eficência de extração entre água e infusão além da ausência de paralelismo entre curvas. Esse problema foi resolvido alterando a forma de quantificação realizando a curva analítica. O fator de enriquecimento em chá foi de 89 e 127. O método foi validado conforme RDC 166 onde foram avaliados os parâmetros seletividade, linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção (LD) e limite de quantificação (LQ). O intervalo definido foi de 5,0 – 100,0 ppb para o cádmio e para o chumbo, e 1,5 – 30,0 ppb para o mercúrio, com exatidão entre 94% e 107% e DPR 1,77% e 8,51%. A técnica mostrou-se aplicável para análise de impurezas elementares em outras infusões como de Passiflora incarnata.
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